一种分级式动力电池液冷系统的制作方法

文档序号:23080674发布日期:2020-11-27 10:24阅读:174来源:国知局

本实用新型涉及新能源汽车动力电池散热技术领域,尤其涉及一种分级式动力电池液冷系统。



背景技术:

动力电池是新能源汽车的核心部件,其工作环境的温度对动力电池的安全性、使用性、可靠性有着重大影响。动力电池在工作过程中会产生大量的热量,使电池温度升高,当电池温度升高到一定程度时会引起热失控问题,严重时动力电池会起火,甚至发生爆炸,严重危害着汽车以及人员的安全。因此必须要对动力电池进行散热,使其工作在最佳温度范围内。

目前液冷系统有散热器冷却,即冷却液从冷却板流出后,流入散热器冷却后再流回冷却板冷却动力电池;换热器冷却,即冷却液从冷却板吸热流出后,流入换热器与空调制冷剂进行热交换,从而降低冷却液温度。当外界环境温度过高时散热器冷却能力不足,持续的换热器冷却会消耗大量电能影响续航里程。因此必须重新设计冷却系统。



技术实现要素:

针对现有的技术问题,本实用新型提供一种分级式动力电池液冷系统,解决了外界环境温度过高时散热器冷却能力不足,持续的换热器冷却会消耗大量电能影响续航里程的问题。

本实用新型采用以下技术方案实现:一种分级式动力电池液冷系统,其包括:

动力电池组;

冷却板,其设置在动力电池组的一侧;

水泵,其一端与冷却板的一端通过管道连接;

散热器,其一端与冷却板的另一端通过管道连接;

换热器,其具有至少两根金属管,其中一根金属管的一端与水泵的另一端通过管道连接,另一端与散热器的另一端通过管道连接;

三通电磁阀一,其设置在冷却板与散热器之间的管道上,并分别与冷却板、散热器串联;

三通电磁阀二,其设置在水泵与换热器之间的管道上,并分别与水泵、换热器串联;以及

四通电磁阀,其设置在散热器与换热器之间的管道上,并分别与散热器、换热器串联;且四通电磁阀还通过管道分别与三通电磁阀一、三通电磁阀二连接;其中,四通电磁阀与三通电磁阀一相连的管道与散热器所在的管道并联;四通电磁阀与三通电磁阀二相连的管道与换热器所在的管道并联;

其中,冷却板、三通电磁阀一、散热器、四通电磁阀、三通电磁阀二以及水泵通过管道依次连接构成一级冷却回路;冷却板、三通电磁阀一、四通电磁阀、换热器、三通电磁阀二以及水泵通过管道依次连接构成二级冷却回路;冷却板、三通电磁阀一、散热器、四通电磁阀、换热器、三通电磁阀二以及水泵通过管道依次连接构成三级冷却回路。

进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

温度传感器,其安装在动力电池组的外壳上。

进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

膨胀阀一,其与换热器的另外一根金属管通过管道连接。

再进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

冷凝器,其与膨胀阀一通过管道连接。

再进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

压缩机,其与冷凝器通过管道连接。

再进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

干燥罐,其设置在压缩机的相邻位置,且与压缩机通过管道连接。

再进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

膨胀阀二,其与冷凝器通过管道连接。

再进一步地,所述分级式动力电池液冷系统还包括:

蒸发器,其位于膨胀阀二与干燥罐之间,且分别与膨胀阀二、干燥罐通过管道连接。

再进一步地,膨胀阀一、冷凝器、压缩机、干燥罐以及换热器通过管道依次连接构成一个动力电池制冷回路。

再进一步地,压缩机、冷凝器、膨胀阀二、蒸发器以及干燥罐通过管道依次连接构成一个乘员舱制冷回路。

本实用新型提供的一种分级式动力电池液冷系统,各结构依次通过管道连接可构成多级闭合回路。冷却板、三通电磁阀一、散热器、四通电磁阀、换热器、三通电磁阀二以及水泵能够构成三种不同的管路,提供一级、二级、三级冷却回路该系统能够根据动力电池的温度变化选择合适的冷却方式。增加温度传感器可实时监控动力电池组的温度。压缩机、冷凝器、膨胀阀二、蒸发器以及干燥罐通过管道依次连接构成的冷却回路为乘员舱制冷回路。压缩机、冷凝器、膨胀阀一、干燥罐以及换热器通过管道依次连接构成的冷却回路为动力电池制冷回路。本实用新型的多级冷却回路能够增强动力电池的冷却效果,降低电池能耗,增加续航里程。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的分级式液冷系统结构图;

图2为图1的分级式液冷系统一级冷却结构图

图3为图1的分级式液冷系统二级冷却结构图;

图4为图1的分级式液冷系统三级冷却结构图;

图5为本实用新型实施例2的分级式液冷系统结构图;

符号说明:

1、压缩机;2、冷凝器;3、膨胀阀一;4、膨胀阀二;5、蒸发器;6、干燥罐;7、换热器;8、四通电磁阀;9、散热器;10、三通电磁阀一;11、温度传感器;12、动力电池组;13、冷却板;14、水泵;15、三通电磁阀二

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1,本实施例提供了一种分级式动力电池液冷系统,该液冷系统包括压缩机1、冷凝器2、膨胀阀一3、干燥罐6、换热器7、四通电磁阀8、散热器9、三通电磁阀一10、温度传感器11、动力电池组12、冷却板13、水泵14以及三通电磁阀二15。

冷却板13设置在动力电池组12的一侧。在本实施例中,冷却液经过冷却板13时,吸收由动力电池组12产生的热量,然后再流到下一级,并且冷却液的流动是一直持续的,可一直将动力电池组12的温度维持在一定在范围内,减少电池能量的损耗。

水泵14的一端与冷却板13的一端通过管道连接,散热器9的一端与冷却板13的另一端通过管道连接。换热器7具有至少两根金属管,其中一根金属管的一端与水泵14的另一端通过管道连接,另一端与散热器9的另一端通过管道连接。在本实施例中,水泵14、冷却板13、换热器7以及散热器9能够构成一个封闭的冷却回路。冷却液从水泵14流经冷却板13带走动力电池组12的热量,再经过散热器9对冷却液进行散热,再经过换热器7进一步地传递热量,以此循环往复而达到对动力电池组12降温的目的。

三通电磁阀一10设置在冷却板13与散热器9之间的管道上,并分别与冷却板13、散热器9通过管道串联。三通电磁阀二15设置在水泵14与换热器7之间的管道上,并分别与水泵14、换热器7通过管道串联。四通电磁阀8设置在散热器9与换热器7之间的管道上,并分别与散热器9、换热器7通过管道串联,且四通电磁阀8还通过管道分别与三通电磁阀一10、三通电磁阀二15连接。并且,四通电磁阀8与三通电磁阀一10相连的管道与散热器9所在的管道并联;四通电磁阀8与三通电磁阀二15相连的管道与换热器7所在的管道并联。

请结合图2、图3以及图4,在本实施例中,冷却板13、三通电磁阀一10、散热器9、四通电磁阀8、三通电磁阀二15以及水泵14通过管道依次连接构成一级冷却回路;冷却板13、三通电磁阀一10、四通电磁阀8、换热器7、三通电磁阀二15以及水泵14通过管道依次连接构成二级冷却回路;冷却板13、三通电磁阀一10、散热器9、四通电磁阀8、换热器7、三通电磁阀二15以及水泵14通过管道依次连接构成三级冷却回路。由于三通电磁阀和四通电磁阀的多方向性,冷却液的流动可选择的方向也更多,本实施例就具有三级冷却回路,可根据不同的情况进行适配性的选择哪一级冷却回路,择优对动力电池组12进行散热冷却,增强动力电池的冷却效果,降低电池能耗,增加续航里程。

温度传感器11安装在动力电池组12的外壳上。在本实施例中,温度传感器11用于实时监控动力电池组12的温度,配合本实施例的多级冷却回路,使得跟系统能够根据动力电池组12的温度变化选择合适的冷却方式。

膨胀阀一3与换热器7的另外一根金属管通过管道连接,冷凝器2与膨胀阀一3通过管道连接,压缩机1与冷凝器2通过管道连接,干燥罐6设置在压缩机1的相邻位置,且与压缩机1通过管道连接。在本实施例中,膨胀阀一3、冷凝器2、压缩机1、干燥罐6通过管道依次连接构成一个闭合的冷却回路。该冷却回路为动力电池制冷回路,而该回路中的膨胀阀一3使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽,然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果,换热器功能是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,能够有效提高能源利用率。冷却液经过冷却板13和散热器9之后到达换热器7,此时冷却液还具有一定的热量。而换热器具有热量传递的功能,在具有膨胀阀一3的这一回路中,由于冷凝器2、膨胀阀一3的功能,冷却液的高温传递给换热器7的另外一根低温金属管,因此经过换热器7的冷却液热量大幅减少,之后再经过水泵14到达冷却板13能够继续冷却动力电池组12,最终达到控制动力电池组12温度在一定合适的范围内。

综上所述,本实用新型提供了一种分级式动力电池液冷系统,该液冷系统在动力电池组12的一侧具有多级冷却回路,配合温度传感器11,使得该系统具有根据动力电池组12的温度变化选择合适的冷却方式的功能。多级冷却回路能够择优选择冷却回路对动力电池组12进行冷却。并且,膨胀阀一3、冷凝器2、压缩机1、干燥罐6通过管道依次连接构成一个闭合的冷却回路,进一步增强了该液冷系统对动力电池组12的冷却效果,进而降低电池能耗,增加续航里程。

实施例2

请参阅图5,本实施例提供了一种分级式动力电池液冷系统,其与实施例1的液冷系统相似,区别在于本实施例的液冷系统增加了膨胀阀二4以及蒸发器5。

膨胀阀二4与冷凝器2通过管道连接,蒸发器5位于膨胀阀二4与干燥罐6之间,且分别与膨胀阀二4、干燥罐6之间通过管道连接。在本实施例中,压缩机1、冷凝器2、膨胀阀二4、蒸发器5以及干燥罐6通过管道依次连接构成一个闭合的冷却回路,该冷却回路为乘员舱制冷回路。在为动力电池组12冷却散热之余,还对乘员舱进行制冷,使装有该液冷系统的电动汽车在使用上更加舒适。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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